一种选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的滤嘴添加剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及卷烟减害技术领域，具体涉及一种选择性降低卷烟烟气中巴豆醛释放 量的滤嘴添加剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 巴豆醛是一种呼吸道纤毛的毒素，对眼结膜及上呼吸道黏膜有强烈刺激作用，长 期接触易引起慢性鼻炎、神经系统机能障碍，可造成结膜炎、角膜损伤等，是卷烟烟气中公 认的微量有害成分之一。国家烟草专卖局也将包含巴豆醛在内的7种有害成分作为代表用 于表征卷烟主流烟气的危害性。因此，降低卷烟烟气中巴豆醛释放量的研宄已经成为烟草 减害技术领域的一个重要方向。
[0003] 目前，对如何有效降低卷烟烟气中巴豆醛释放量的研宄已经有一些报道，如中国 专利CN102942654A中报道了一种由甲基丙烯酸、丙烯酰胺、2-乙烯基吡啶或4-乙烯基吡 啶为功能单体，在正丁醛为假模版、甲醇为致孔剂、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂下，采 用沉淀聚合法制备的聚合物吸附剂，其作为卷烟滤嘴添加剂可有效降低烟气中巴豆醛的含 量。中国专利CN101194755B公开了一种粗孔硅胶表面覆盖一层带有氨基、脲基或酰胺基 化合物层的滤嘴添加剂来降低卷烟烟气中的醛类物质。中国专利CN101116540B公开了 一种由多孔载体经Y-乙二胺丙基三甲氧基硅烷衍生化处理制备的烟草添加剂来降低卷 烟主流烟气中醛酮类化合物的含量。但这些减害材料或者制备工艺比较复杂、制备成本高、 不适合大规模工业化生产，或者对巴豆醛的选择性降低效果不理想。因此，有必要开发一种 新型复合材料，使其不仅具有良好的选择性降低巴豆醛指标的效果，还具有制备工艺简单、 适于规模化生产的特点。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的以上不足，本发明的第一个目的是提供一种选择性降低卷烟烟气 中巴豆醛的滤嘴添加剂，该滤嘴添加剂可选择性降低卷烟烟气中巴豆醛。本发明的第二个 目的是提供上述的滤嘴添加剂的制备方法，该方法简单可控，适于工业化生产。本发明的第 三个目的是提供上述的滤嘴添加剂的应用。
[0005] 为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案： 一种选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的滤嘴添加剂，所述的添加剂是在多孔材料表面负 载聚电解质纳米粒子的复合材料；所述的聚电解质纳米粒子为壳聚糖盐酸盐与海藻酸钠的 络合物；所述聚电解质纳米粒子在复合材料中的质量百分含量为0. 1~1〇. 0%。
[0006] 所述的聚电解质纳米粒子为壳聚糖盐酸盐与海藻酸钠的络合物。纳米粒子的存在 既可增加烟气与复合材料的接触，又不会堵塞多孔载体的孔隙；壳聚糖盐酸盐和海藻酸钠 中的羟基结构，能够增进其与羰基化合物之间的作用力；壳聚糖盐酸盐中的氨基官能团可 与巴豆醛发生反应，达到降低巴豆醛指标的目的。
[0007] 所述聚电解质纳米粒子在复合材料中的质量百分含量为0.I~ 10. 0%。可在节约 成本的前提下有效降低烟气中巴豆醛的释放量。作为优选，所述聚电解质纳米粒子在复合 材料中的质量百分含量为0. 2~2%。
[0008] 所述的多孔材料可选用本领域常用的多孔材料，所述的多孔材料为添加剂的载 体，其既为聚电解质纳米粒子的负载提供了基体，其本身的孔隙结构再结合纳米粒子又进 一步提高了减害的选择性。作为优选，所述的多孔材料为活性炭、分子筛、沸石、树脂、硅胶、 海泡石、蒙脱石、硅藻土、凹凸棒土、膨胀烟梗中的一种或多种。
[0009] 为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案： 一种制备上述的选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的滤嘴添加剂的方法，该方法包括以下 的步骤： 1) 将壳聚糖盐酸盐和海藻酸钠分别溶解于酸性水溶液中，酸性水溶液的PH值为2~ 6,以壳聚糖盐酸盐水溶液为母液，将海藻酸钠水溶液逐滴加入其中，通过原位成核静电自 组装的方式，得到聚电解质纳米粒子的分散液； 2) 以多孔材料为载体，经活化处理后，将其浸渍到上述聚电解质纳米粒子的分散液中， 通过静电驱动原位生长的方式，在其表面负载一定量的聚电解质纳米粒子，经过滤、洗涤和 干燥后得到滤嘴添加剂。
[0010] 作为优选，所述的壳聚糖盐酸盐水溶液和海藻酸钠水溶液的质量百分比浓度分别 为 0? 1 ~3% 和 0? 05% ~2%。
[0011] 作为优选，所述的原位成核静电自组装的温度为20~40°c，搅拌的速度为500~3000 rpm，反应时间为]-3小时。
[0012] 作为优选，所述的活化处理，根据所选载体不同优选酸碱处理或高温处理；所述的 静电驱动原位生长的温度为20~40°C，反应时间为0. 5~3. 5小时。
[0013] 为了实现上述的第三个目的，本发明采用了以下的技术方案： 上述的滤嘴添加剂在制备选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的卷烟滤嘴中的应用。
[0014] 一种选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的卷烟滤嘴，该卷烟滤嘴中添加了上述的滤嘴 添加剂。作为优选，以一支烟的卷烟滤嘴中的滤棒总重量计，所述的滤嘴添加剂的质量百分 含量为2 ~ 40%。
[0015] 作为优选，所述的卷烟滤嘴为二元复合滤嘴，包括近嘴端的普通滤棒以及沿轴向 叠加的近烟丝端的料棒；所述的料棒由所述的滤嘴添加剂和普通滤棒材料组成；或者，所 述的卷烟滤嘴为三元复合滤嘴，包括两段普通滤棒以及沿轴向叠加的料棒，所述的料棒位 于两段普通滤棒之间；所述的料棒由所述的滤嘴添加剂或由所述的滤嘴添加剂和普通滤棒 材料组成。
[0016] 本发明所述的普通滤棒优选用本领域的醋纤棒和纸质嘴棒。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明添加剂制备的卷烟滤嘴，以添加剂 多孔材料负载纳米粒子的特殊结构以及负载的聚电解质纳米粒子的官能团实现了有效选 择性降低卷烟烟